закрытое распределительное устройство

Руководство по эксплуатации распределительного устройства переменного тока коробчатого типа XGN2-12(Z) 12 кВ для внутреннего использования, стационарного, в металлическом корпусе.

1. Обзор продукта

XGN2-12 (Z) — это стационарное распределительное устройство переменного тока коробчатого типа на 12 кВ, классическая модель стационарного распределительного устройства, широко используемая в сфере распределения электроэнергии среднего напряжения в Китае. В качестве основного отключающего элемента используется вакуумный выключатель, устройство имеет бронированную металлическую конструкцию с герметичными отсеками и стационарным монтажом. Оно спроектировано и изготовлено в строгом соответствии с национальными и международными стандартами, такими как GB 3906 «Распределительные устройства переменного тока в металлическом корпусе и контрольно-измерительные приборы переменного тока 3,6 кВ–40,5 кВ» и IEC 60298 «Распределительные устройства переменного тока в металлическом корпусе и контрольно-измерительные приборы для номинальных напряжений выше 1 кВ и ниже 52 кВ». Устройство обладает такими преимуществами, как безопасность и надежность, высокая отключающая способность, удобство обслуживания и хорошая возможность расширения, что делает его идеальным распределительным оборудованием для традиционных распределительных сетей, промышленного электроснабжения и небольших подстанций.

Данный продукт в основном используется для распределения электроэнергии, управления и защиты распределительных сетей 10 кВ. Он может реализовывать такие функции, как переключение линий, локализация повреждений и контроль напряжения. Он широко применяется в таких областях, как городские распределительные подстанции, промышленные и горнодобывающие предприятия, вспомогательное электроснабжение электростанций, электроснабжение железнодорожного транспорта и подключение к сетям возобновляемой энергетики, и особенно подходит для условий работы с высокими требованиями к надежности и частой эксплуатации.

2. Основная структура и принцип работы

2.1 Состав основной структуры

Изделие имеет модульную конструкцию отсеков и обеспечивает удобство обслуживания спереди и сзади, а также состоит из четырех независимых отсеков и вспомогательных компонентов в единое целое:

1. Каркас шкафа и защита

(1) Корпус изготовлен методом ЧПУ-гибки и сварки высокопрочного холоднокатаного стального листа/листа с алюминиево-цинковым покрытием толщиной 2,0–2,5 мм. Поверхность обработана фосфатированием для удаления ржавчины + электростатическим напылением, что обеспечивает антикоррозионные свойства, защиту от ржавчины, высокую механическую прочность и сейсмостойкость 8-го класса, что позволяет адаптироваться к сложному рельефу местности и вибрационным условиям.

(2) Шкаф разделен на четыре независимых металлических отсека: отсек автоматического выключателя, отсек шины, отсек кабеля и отсек реле. Каждый отсек полностью изолирован заземленными металлическими перегородками, что эффективно блокирует распространение дуговых разрядов и высокотемпературного газа и предотвращает расширение повреждения.

(3) Конструкция с двойными дверями спереди и сзади позволяет устанавливать устройство на стену. Техническое обслуживание всех основных и вспомогательных компонентов может быть выполнено с передней/задней стороны без необходимости резервирования бокового пространства для обслуживания, что значительно повышает коэффициент использования пространства в распределительном помещении.

(4) На верхней части и в каждом отсеке установлены ориентированные каналы сброса давления. При возникновении дугового разряда внутри, газ высокой температуры и высокого давления может быть быстро направлен в безопасное место, чтобы предотвратить взрыв шкафа и обеспечить безопасность персонала, занимающегося эксплуатацией и техническим обслуживанием, а также окружающего оборудования.

2. Основные компоненты первичной цепи

(1) Вакуумный выключатель: В стандартной комплектации с вакуумными выключателями серий ZN28, ZN63 (VS1) и другими, опционально с механизмом управления на постоянных магнитах/пружинах, номинальный ток 630А~3150А, номинальный ток отключения при коротком замыкании до 20кА~40кА, механический ресурс ≥10 000 циклов. Обладает преимуществами высокой скорости отключения, высокой способности к гашению дуги и не требует технического обслуживания, а также может часто переключать нагрузку и ток короткого замыкания.

(2) Разъединитель/заземляющий выключатель: устанавливается вместе с автоматическим выключателем, имеет механизм ручного управления для обеспечения электрической изоляции и безопасного заземления. Он образует обязательную блокировку с автоматическим выключателем и дверцей шкафа посредством механической блокировки, строго реализуя функции «пяти предотвращений».

(3) Система шин: Используется луженая медная/алюминиевая шина с достаточным расстоянием изоляции между фазами и землей, расстояние утечки ≥25 мм/кВ. Двойная шина или одинарная шина с обходной структурой могут быть изготовлены на заказ в соответствии с различными требованиями сети распределения электроэнергии; отсек шины имеет герметичную конструкцию для предотвращения попадания пыли и влаги и обеспечения долговременной стабильности изоляции.

    (4) Компоненты для подключения кабеля: Кабельный отсек имеет достаточно места, может быть адаптирован для высоковольтных кабелей с площадью поперечного сечения 3×300 мм² и менее и оснащен кабельными зажимами, заземляющими клеммами и трансформаторами тока для удобной прокладки кабеля, заземления и контроля тока.

3. Вторичная система управления и блокировки

(1) Механическая блокировка «Пятикратной защиты»: Реализация обязательной блокировки с помощью механических конструкций, таких как соединительные тяги и защелки, для обеспечения:

① Предотвратить замыкание/размыкание разъединителя под нагрузкой;

② Предотвратить неправильное замыкание/размыкание вакуумного выключателя;

③ Не допускайте подключения заземляющего провода/замыкания заземляющего выключателя при включенном питании;

④ Предотвратить замыкание при замкнутом заземляющем проводе/заземляющем выключателе;

⑤ Предотвратить случайное попадание в отсек под напряжением.

(2) Вторичный релейный отсек: объединяет защитные реле, амперметры, вольтметры, индикаторные лампы и кнопки управления. Может быть оснащен функциями защиты, такими как защита от перегрузки по току, мгновенного срабатывания, нулевой последовательности и перенапряжения, и поддерживает подключение к интегрированным защитным устройствам и системам автоматизации.

(3) Механизм управления: Автоматический выключатель имеет пружинный механизм управления, который может управляться вручную/электрически с малым крутящим моментом и обеспечивает надежное замыкание и размыкание; разъединитель/заземляющий выключатель имеет ручное управление и оснащен индикаторами положения для визуального отображения состояния оборудования.

2.2 Принцип работы

- Нормальный режим работы: вакуумный выключатель замкнут, разъединитель замкнут, ток распределяется по шине → выключатель → кабель → нагрузка; вторичная система в режиме реального времени контролирует рабочие параметры, такие как ток и напряжение.

- Операция размыкания: вручную или электрически активируйте автоматический выключатель, чтобы отключить ток нагрузки; для проведения технического обслуживания отсоедините разъединитель и замкните заземляющий выключатель, чтобы обеспечить электрическую изоляцию и безопасное заземление линии.

- Защита от неисправностей: При коротком замыкании, перегрузке и других неисправностях в линии срабатывает защитное реле, которое быстро размыкает автоматический выключатель, отключает поврежденную цепь и предотвращает распространение неисправности; после устранения неисправности можно выполнить ручной сброс для восстановления электроснабжения.

3. Основные характеристики (полный охват, возможность настройки)

| Категория параметров | Основные характеристики | Подробное описание |

|--------------------|---------------------|----------------------|

| Номинальное напряжение | 12 кВ | Соответствует китайскому стандарту распределительной сети 10 кВ |

| Номинальная частота | 50 Гц | Соответствует стандарту электросетей промышленной частоты |

| Номинальный ток | 630 А / 1250 А / 1600 А / 2000 А / 3150 А | Подходит для всех сценариев использования, от небольших распределительных сетей до крупных промышленных нагрузок |

| Номинальный ток отключения при коротком замыкании | 20 кА / 25 кА / 31,5 кА / 40 кА (3 с) | Вакуумные выключатели с различной отключающей способностью могут быть выбраны в соответствии с требованиями |

| Номинальный пиковый выдерживаемый ток | 50 кА / 63 кА / 80 кА / 100 кА | Соответствует пиковой выдерживаемой мощности тока отключения короткого замыкания |

| Тип главного выключателя | Вакуумный автоматический выключатель | Опционально модели ZN28, ZN63 (VS1) и другие, с пружинным/постоянным магнитным механизмом |

| Уровень изоляции | Выдерживаемое напряжение промышленной частоты: 42 кВ/1 мин; Выдерживаемое напряжение молниеносного импульса: 75 кВ | Соответствует стандарту GB 311 для обеспечения надежности изоляции |

| Степень защиты | IP30 (корпус) / IP67 (клемма автоматического выключателя) | Предотвращает прикосновение к токоведущим частям; пыле- и водонепроницаемость для клеммы автоматического выключателя |

| Габариты шкафа | Высота: 2200~2300 мм; Ширина: 1000~1200 мм; Глубина: 1200~1500 мм | Размеры могут быть изменены в соответствии с конфигурацией |

| Механический ресурс | Автоматический выключатель: ≥10 000 циклов; Разъединитель: ≥5 000 циклов | Длительный срок службы основных компонентов и длительный цикл без технического обслуживания |

| Условия эксплуатации | Температура: -25℃～+40℃; Влажность: ≤95% (без конденсации); Высота над уровнем моря: ≤2000 м (можно адаптировать для высокогорья) | Подходит для большинства помещений; улучшенная теплоизоляция для высокогорных районов |

| Стандарты внедрения | GB 3906, IEC 60298, GB 311, DL/T 404 | Полное соответствие национальным, отраслевым и международным стандартам |

4. Основные преимущества продукта

4.1 Максимальная защита и контролируемый операционный риск

1. Полная блокировка по принципу «пяти предотвращений»: обязательная механическая блокировка исключает несчастные случаи с персоналом и оборудованием, вызванные ошибками человека на источнике.

2. Защита от дуговых замыканий: Изоляция отсека + направленный канал сброса давления эффективно сдерживают распространение неисправности и обеспечивают безопасность персонала, занимающегося эксплуатацией и техническим обслуживанием.

3. Превосходные теплоизоляционные характеристики: увеличенное расстояние утечки и достаточное расстояние между изоляционными слоями позволяют адаптироваться к суровым условиям окружающей среды, таким как высокая влажность и загрязнение, обеспечивая стабильную и надежную изоляцию.

4. Металлическая закрытая конструкция: Полностью металлический корпус с заземлением предотвращает поражение электрическим током и воздействие внешних факторов окружающей среды, обеспечивая более безопасную эксплуатацию.

4.2 Высокая производительность и адаптивность к сложным условиям работы

1. Высокая отключающая способность и большой ток: Вакуумный выключатель обладает высокой отключающей способностью, отвечающей требованиям сценариев с большими токами, таких как крупные подстанции и промышленные нагрузки.

2. Адаптируемость к частой эксплуатации: Автоматический выключатель обладает длительным механическим сроком службы и подходит для отраслей, требующих частого переключения, таких как металлургическая и химическая промышленность.

3. Гибкая конфигурация шин: поддержка одинарных, двойных, одинарных шин с обходом и других конструкций, адаптирующихся к различным сетям распределения электроэнергии.

4. Полная совместимость с условиями эксплуатации: может стабильно работать в таких условиях, как -25℃~+40℃, на большой высоте и при высокой влажности, без каких-либо особых ограничений по условиям окружающей среды.

4.3 Удобное техническое обслуживание и низкая стоимость жизненного цикла

1. Конструкция, ориентированная на обслуживание по отсекам: каждый отсек автономен, что позволяет выполнять ремонтные работы локально, не нарушая функционирования остальных цепей.

2. Двусторонняя планировка для обслуживания: передняя и задняя двери, настенный монтаж, отсутствие необходимости в боковом пространстве для обслуживания, высокая эффективность использования площади.

3. Не требующие технического обслуживания основные компоненты: камера гашения дуги вакуумного выключателя не требует технического обслуживания, а вся конструкция не имеет уязвимых мест, что обеспечивает низкие затраты на техническое обслуживание.

4. Визуальный контроль: Оснащен индикаторами положения и смотровыми окнами для визуальной проверки состояния оборудования и облегчения ежедневного осмотра.

4.4 Разумное расширение для будущего

1. Интеллектуальная модернизация: Возможность интеграции модулей мониторинга температуры, защиты от дугового разряда и онлайн-мониторинга для обеспечения определения состояния оборудования.

2. Автоматизированная стыковка: Поддерживает протоколы связи, такие как Modbus и IEC 61850, и может быть беспрепятственно подключена к системам автоматизации распределительных сетей.

3. Совместимость с различными устройствами защиты: Возможность взаимодействия с основными интегрированными устройствами защиты и измерительно-контрольными приборами отечественного и зарубежного производства для удовлетворения потребностей интеллектуальных энергосетей.

5. Типичные сценарии применения

1. Городская распределительная сеть: в качестве входящих, исходящих и секционирующих выключателей распределительных подстанций 10 кВ для осуществления распределения электроэнергии и локализации неисправностей.

2. Промышленные и горнодобывающие предприятия: используются для распределения электроэнергии на заводах, шахтах, в металлургии и других отраслях промышленности для защиты важных нагрузок, таких как двигатели и вентиляторы.

3. Вспомогательное электроснабжение электростанций: В качестве распределительного устройства для вспомогательного электроснабжения электростанций, обеспечивающее надежное электропитание вспомогательных систем генераторных установок.

4. Железнодорожный транспорт: Используется в системах электроснабжения тягового транспорта метро, ​​легкорельсового транспорта и других видов железнодорожного транспорта для обеспечения стабильного и надежного распределения электроэнергии.

5. Подключение к энергосети: В качестве распределительного устройства, подключаемого к сети, для фотоэлектрических, ветроэнергетических и других электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии, обеспечивает безопасную передачу электроэнергии.

6. Инфраструктура: Применяется в местах с высокими требованиями к надежности электроснабжения, таких как аэропорты, больницы и центры обработки данных.